WO2010007671A1 - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

　ＰＤＰ等において、低電圧駆動化などのために、保護層（高γ層）を被覆するキャップ層における高い被覆性（不純物ガスに対するバリア性）を実現できる技術を提供する。本ＰＤＰ製造方法では、高γ層である保護膜を成膜する工程（ａ）、保護膜の放電空間側の表面を、金属（Ａｌ，Ｍｇ等）の層により被覆する工程（ｂ）を有する。これによりガスに対するバリア性が確保される。更に、金属の層を酸化させる工程（ｃ）や、酸化された金属の層を一部除去して保護膜の一部を放電空間に露出させる工程（ｄ）を有する。これにより放電特性が向上される。

Description

プラズマディスプレイパネルの製造方法

　本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等のガス放電表示装置（ガス放電デバイス）に関し、特に、放電保護層（膜）、高γ層（２次電子放出層）に関する。

　従来一般的な交流駆動型のＰＤＰにおいて、前面基板側、放電空間に露出する位置に保護膜を備える。保護膜は、誘電体層を放電保護する機能（耐スパッタ性）や、放電空間の放電を補助する機能（２次電子放出性）などを持つ。保護膜としては、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）が従来多く用いられている。前面基板側の表示電極対に電圧が印加されることで、保護膜などを介して、放電空間での表示放電が発生される。

　上記ＰＤＰ及びその表示装置にとって、放電の安定化、放電遅れ改善などの性能向上は重要な課題である。放電の安定化のためには、より低電圧で放電を開始して効率よく放電空間に２次電子を供給できる構造（低電圧駆動化）が求められる。

　ＰＤＰを低電圧駆動化させる手段として、保護膜を、上記ＭｇＯ膜から、２次電子放出係数のより高い材料（高γ層）を用いるように変更する検討が、最近活発化している。２次電子放出係数は、γ（ガンマ）と対応付けられる。高γとは、当該層（保護膜）の表面から空間（放電空間）への電子の取り出しに必要なエネルギーが低いことを表している。

　また、ＰＤＰを放電遅れ改善させる手段として、保護膜（ＭｇＯ膜）の表面に対し、放電を促進、安定化させる機能（２次電子放出性）を持つ粉体を付着させる構成についても検討されている。例えば、ＭｇＯ膜の表面にＭｇＯ結晶粒子を付着させる構成により、放電空間に対する２次電子（プライミング粒子）の放出（供給）の性能が向上される。

　高γ層については、例えば、Ｍｇを、Ｃａ（カルシウム），Ｓｒ（ストロンチウム），Ｂａ（バリウム）のように、より強アルカリ土類金属に置換して、即ちＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ等の材料（強アルカリ土類金属の酸化物）を用いる公知例がある。これについては、１９７０年代にも、（Ｓｒ，Ｃａ）Ｏを用いる構成が検討されている（非特許文献１）。

　また、最近では、（Ｓｒ，Ｃａ）Ｏを成膜後の基板のハンドリングを、水や二酸化炭素の極めて少ない不活性雰囲気（窒素やヘリウム等の反応性の少ないガス）中で行うことで、低電圧駆動化を果たす公知例がある（非特許文献２）。

　また、導電性セメントとして有名な１２ＣａＯ・７Ａ１２０３（ナノケージセラミック材料）は、比較的安定で、ＣａＯよりも低仕事関数（高γ）であるため、ＰＤＰへの適用も報告されている（非特許文献３）。

　また、前記保護膜の表面に、二酸化炭素（ＣＯ_２）や水（Ｈ_２Ｏ）などの不純物との反応を一時的に保護（抑制）するための一時保護膜（バリア層）を設け、それを駆動するという公知例（特開平１０－１４９７６７号公報（特許文献１））がある。
特開平１０－１４９７６７号公報 Int.Electron Devices Meeting, (1973) p.191 IDW’07, vol.2 (2007) p.813 IDW’06, (2006), p.1169

　前述のように、ＰＤＰの高γ層（保護膜）としてＭｇＯ膜に代えてＣａＯ等を用いる構成が検討されている。しかしながら、ＭｇＯよりも強アルカリな性質を持つＣａＯ等の酸化物は、大気中で不安定であり、二酸化炭素や水と反応しやすい。従って、ＰＤＰ製造工程における放電空間の形成プロセスにおいて、保護膜と不純物（二酸化炭素や水）とが反応する可能性がある。上記ＣａＯ等と不純物とが反応した場合、特性が劣化し、望ましくないので、それらの解離（脱離）が必要である。解離のためには、５００℃程度以上の高い温度が必要であり、高温での処理工程が必要となる。

　また一方、一般的なＰＤＰ製造プロセスでは、最高温度が、例えばパネルの封着の温度（例えば３５０～６００℃）の上限である例えば６００℃であり、それ以降では次第に低温になる。封着温度よりも、解離の処理のための加熱温度を小さくする必要がある。

　上記のようにＰＤＰの保護膜（高γ層）としてＣａＯ等の酸化物を用いた場合、上記解離のためには高温（５００℃程度以上）が必要であるが、上記封着温度よりも解離の処理のための加熱温度を小さくする必要がある、といった理由から、製造工程上うまく使いこなすことができず、ＰＤＰ製造プロセスが成立しない、という致命的問題がある。

　また、前記特許文献１のように、前記高γ層となる保護膜（ＣａＯ等）の表面に、二酸化炭素や水などの不純物との反応を阻止（抑制）するためのキャップ層（バリア層）を設ける構成が考えられる。しかし、前記特許文献１のようなパネルを実際に製造してみると、当該高γ層となる保護膜をＣａＯ等の酸化物とした場合では、ガス（不純物）に対するバリア性（反応抑制性）が不十分である。また、特許文献１記載の一時保護膜とするための化合物（ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＭｇＯ等）では、柱状構造になりやすく、キャップ層（バリア層）としての被覆性が低く、効果がよくない。

　上記のように、化学的に活性な高γ層となる保護膜を設ける場合、その表面における不純物ガスに対するバリア層としては、従来のような酸化物は不十分であった。

　本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、ＰＤＰ等において、低電圧駆動化などのために、保護層（高γ層）を被覆するキャップ層（バリア層）における高い被覆性（不純物ガスに対するバリア性）による性能向上を実現できる技術を提供することである。

　本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。前記目的を達成するために、本発明の代表的な実施の形態は、保護層を備えるＰＤＰの製造方法などの技術であって、以下の構成を有することを特徴とする。

　（１）本形態のＰＤＰの製造方法において、前面基板（第１構造体）における高γ層（保護膜）の表面に、不純物ガスに対する反応の抑制のためのキャップ層（バリア層）として、金属による層（金属膜）を形成する工程を有する。

　保護膜としては、ＭｇＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，ＢａＯ、あるいはそれらの混合物、共晶などを用いる。当該キャップ層の金属としては、例えば、ＭｇＯ，Ａｌ_２Ｏ_３等の酸化物よりも融点の低い、例えば融点が１０００℃以下の金属である、ＡｌやＭｇ等を用いる。これにより、上記高い被覆性が実現される。本金属によるキャップ層の形成は、例えば、パネルの前面基板の作製工程における保護膜の形成工程の後に続けて行われる。

　当該金属を用いる利点としては、第１に、当該金属（ＡｌやＭｇ等）では、成膜中に原子が移動しやすいので、柱状構造になり難く、保護層の表面（例えばＭｇＯの柱状構造など）の隙間を当該金属の粒子で埋めることで、高い被覆性（ガスに対するバリア性）が実現される。また第２に、当該金属（ＡｌやＭｇ等）は、最密充填構造を取りやすいので、当該構造自体でバリア性に有利と考えられる。なお当該キャップ層として前述の酸化物などを用いた場合では、構造上、水などが通り易く、当該金属よりもバリア性が低い。

　（２）また、上記のような利点が得られる一方、交流駆動型のＰＤＰにとって、放電空間に露出する表面などに上記金属によるキャップ層を設けることは、放電特性の観点からは望ましくない不利点である。これは、金属の導電性により、空間電荷（放電のための電圧印加により形成される壁電荷など）が保持し難いからである。

　従って、本形態では、パネルの製造工程の途中で、上記金属によるキャップ層を、バリア性を果たした後に、酸化させて酸化物（金属酸化物）にする工程を設ける。これにより放電特性が改善される。本酸化の工程は、例えば、パネル封着の後で、パネル内部空間の排気及び放電ガス封入の工程の前あるいは途中（同時）において行われる。

　（３）更に、本形態では、低電圧駆動化などのために、上記酸化による金属酸化物の層を一部除去して、高γ保護膜の一部を放電空間に露出させる工程を設ける。除去する箇所は、表示セルの領域における放電を発生させる箇所などにする。本工程は、例えば、エージング工程の途中（同時）で行われる。

　本ＰＤＰ製造方法は、例えば、前面基板構造体（第１構造体）の放電空間に近い位置（露出する位置など）に、真空環境で、ＰＤＰを構成する部材のうち最も高γ層である保護膜を成膜する第１の工程と、前記保護膜（高γ層）の放電空間側の表面を、金属の層で被覆することでキャップ層（バリア層）を成膜する第２の工程と、前記金属の層（キャップ層）を酸化させる第３の工程と、前記酸化された金属の層（金属酸化膜）を一部除去して、前記保護膜の一部を放電空間に露出させる第４の工程と、を有する。

　上記構成により、基本的な作用効果として、高γ層（保護膜）による低電圧駆動化、キャップ層による保護膜の反応抑制による品質確保などが実現される。

　また、上記金属の場合は酸化工程が必要であるので、当該金属の代わりに、Ｓｉのような半導体を用いる構成とすれば、酸化工程を除くことができる。

　本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。本発明の代表的な実施の形態によれば、ＰＤＰ等において、低電圧駆動化などのために、保護層（高γ層）を被覆するキャップ層（バリア層）における高い被覆性（不純物ガスに対するバリア性）による性能向上を実現できる。特に、従来の酸化物では実現できない高い被覆性（バリア性）を確保できる。

本発明の一実施の形態であるＰＤＰ製造方法において、ＰＤＰの基本的な構造例を、要部を拡大、分解して斜視で示す図である。 本発明の一実施の形態のＰＤＰ製造方法において、基本的な製造工程のフローを示す図である。 本発明の一実施の形態のＰＤＰ製造方法において、前面基板構造体の作製において、高γ保護膜成膜工程に係わり、誘電体層上に高γ保護膜を形成した状態を、斜視で示す図である。 本発明の一実施の形態のＰＤＰ製造方法において、前面基板構造体の作製において、金属成膜工程に係わり、高γ保護膜の表面上に金属によるキャップ層を形成した状態を、斜視で示す図である。 本発明の一実施の形態のＰＤＰ製造方法において、パネルの組み立て・封着において、金属酸化工程に係わり、金属によるキャップ層を酸化した状態を断面（ＤＹ－ＤＺ）で示す図である。 本発明の一実施の形態のＰＤＰ製造方法において、パネルの組み立て・封着において、高γ保護膜一部除去工程に係わり、金属酸化層を一部除去して高γ保護膜の一部を露出した状態を断面（ＤＹ－ＤＺ）で示す図である。 本発明の一実施の形態のＰＤＰ製造方法において、高γ保護膜一部除去工程に係わり、パネルの前面から見たセル部分の平面（ＤＸ－ＤＹ）の構成例を模式的に示す図である。 本発明の一実施の形態のＰＤＰ製造方法において、ＰＤＰの実施例として、キャップ層の材料の違いに応じた、大気反応抑制効率を表すＳｒＯ率、及び1日ピーク維持率の関係を示す図である。 本発明の一実施の形態のＰＤＰ製造方法において、変形例として、金属によるキャップ層の表面上に放電安定化のための粉体を付着させる構成を斜視で示す図である。 本発明の一実施の形態のＰＤＰ製造方法において、保護膜の表面上を金属で被覆する構造の断面を模式的に示す図である。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

　（実施の形態１）
　実施の形態１のＰＤＰ製造方法において、ＰＤＰにおける高γ保護膜（ＭｇＯ膜あるいはＣａＯ，ＳｒＯ等による膜）の表面を被覆するキャップ層を構成する金属として、Ａｌ，Ｍｇ，Ａｌ－Ｍｇ合金のいずれかを用いる。このキャップ層の膜厚としては、１００～１０００Å（オングストローム）程度が適当であり、成膜方法としては、蒸着方法またはスパッタ方法などを用いる。その後、パネル内部の排気及び放電ガス導入（封入）工程の時に、上記キャップ層の金属を酸化させる。そして、その後のエージング工程中に、上記酸化された金属のキャップ層を一部除去して高γ保護膜を放電空間に露出させる。これにより低電圧駆動化が実現される。

　実施の形態１のＰＤＰ製造方法としては、高γ保護膜としてＣａＯを６０００Åの厚さで成膜した後、キャップ層としてＡｌ－Ｍｇ合金を２００Åの厚さで成膜した構成である。

　パネルの排気工程中に、４００℃で酸素を導入して、Ａｌ－Ｍｇ合金によるキャップ層を酸化する。

　その後、真空に排気して、Ｎｅ１０％を混ぜたＸｅによる放電ガスを、５００Torrの圧力で導入する。そして、この状態でエージングさせることで、表示電極対上のキャップ層（金属酸化層）を除去させることで、ＣａＯによる高γ保護膜を一部露出させる構成である。

　実施の形態１において、従来のＭｇＯによる保護層の構成の場合と比べて、Ｖｆ：放電開始電圧、Ｖｓ：サステイン電圧（表示放電駆動電圧）は、以下のように変化した。Ｖｆは、２５０Ｖから１９０Ｖへ低減された。また、Ｖｓは、１６０Ｖから１３０Ｖへ低減された。

　（実施の形態２）
　また、実施の形態２のＰＤＰ製造方法として、キャップ層として、Ｃｒ，Ｃｏ，Ｍｎ等の金属を用い、当該層を酸化することで、前述の実施の形態のようなバリア性だけでなく、当該層に遮光膜（外光遮蔽性、不透過性）の機能を持たせる。これにより高コントラスト化などが実現される。

　実施の形態２のＰＤＰ製造方法としては、高γ保護膜としてＳｒＯを６０００Åの厚さで成膜した後、キャップ層としてＣｒ，Ｍｎ，Ｃｏの３種類による合金を２００Åの厚さで成膜した構成である。

　パネルの排気工程中に、４００℃で酸素を導入して、上記合金によるキャップ層を酸化する。

　その後、真空に排気して、Ｎｅ１０％を混ぜたＸｅによる放電ガスを、５００Torrの圧力で導入する。そして、この状態でエージングさせることで、表示電極対上のキャップ層（金属酸化層）を除去させることで、ＳｒＯによる高γ保護膜を一部露出させる構成である。これにより、表面の反射率が低下し、コントラストが高くなる。

　＜実施の形態の効果＞
　図８において、本実施の形態の効果に係わり、実施例として、キャップ層の材料、ＳｒＯ率、及び１日ピーク維持率の関係を示している。高γ保護膜としてＳｒＯ膜を用いた場合である。ＳｒＯ率は、全ピークの総和に対するＳｒＯのピークの総和の比率である。

　ＳｒＯ膜を６０００Å（６００ｎｍ）の厚さで蒸着し、このＳｒＯ膜の表面上に、キャップ層を、１０００Å（１００ｎｍ）の厚さで成膜した構造とする。このパネル構造において、大気開放した直後の状態において、Ｘ線回折によるＳｒＯ率と、１日ピーク維持率（１日経過後のＳｒＯの（１１１）配光のピークの維持率）とを測定した結果である。

　図８から、酸化物（番号１～４）についてはバリア性が完全でないこと、それに対して金属のＡｌ（番号５）についてはバリア性が完全であること（ＳｒＯ率が１００％）、がわかる。

　番号１～４のように、酸化物はバリア性が不完全であるため、大気開放直後に、反応により（水分を吸収）、Ｓｒの水酸化物（Ｓｒ（ＯＨ_２），Ｓｒ（ＯＨ_２）・８Ｈ_２Ｏ等）等の化合物が形成されることで、ＳｒＯ単相ではない（ＳｒＯ率が低い）。それに対し、金属であるＡｌでは、バリア性が高く、大気開放直後にＳｒＯ単相（ＳｒＯ率が１００％）であり、二酸化炭素などとの結合が殆ど無い状態となっていることが確認される。

　また、１日ピーク維持率も、ＳｒＯ率が高いＡｌ等の材料では高くなっている。１日ピーク維持率が高いことは、大気中の二酸化炭素や水などとの反応が少ないことと対応している。

　本実施の形態では、番号１のＭｇＯや番号４のＡｌ_２Ｏ_３のような酸化物よりもバリア性が高い番号５のＡｌのような金属をキャップ層に用いている。よって、酸化物によるキャップ層と比べてバリア性が高い。

　本実施の形態の構成により、金属キャップ層による不純物ガスに対するバリア性により保護層の特性が確保されると共に、放電電圧（高γ保護膜を介した放電空間（セル）での放電のために印加する電圧）が従来構成よりも低下、即ち低電圧駆動化が実現される。

　以下、上述の実施の形態（実施の形態１）の詳細について説明する。

　＜ＰＤＰ基本構造＞
　図１において、交流駆動型で保護層を備えるＰＤＰ（パネルと略する）について、一般的な構成例を示している。画素に対応付けられる各色の表示セル（発光領域Ｃｒ，Ｃｇ，Ｃｂ）のセットの部分を示している。なお、説明のため、ＤＸ方向（画面の横方向）、ＤＹ方向（画面の縦方向）、ＤＺ方向（パネル画面垂直方向）を有する。

　ＰＤＰ１０は、前面基板構造体（第１構造体）１１と背面基板構造体（第２構造体）１２とを組み合わせて形成される。第１構造体１１と第２構造体１２の外周部が密閉（封着）されて、その内部空間に、Ｎｅ，Ｘｅ等を主成分とする放電ガスが例えば３５０～５００Ｔｏｒｒの圧力で封入されることで、放電空間３０（図１中では保護層４と誘電体層２３との間における隔壁２４間の溝状の領域）が形成される。

　第１構造体１１においては、ガラス基板１上に、Ｘ電極（維持電極）２ＸとＹ電極（走査電極）２Ｙの対である表示電極２の対が、ＤＸ方向に伸びて複数配置される。

　表示電極２は、隣接対で放電ギャップを形成する透明電極２ａと、高導電率の金属によるバス電極２ｂと、を組み合わせて成る。１対の表示電極２が、テレビ等における１つの走査線（表示ライン）となる。

　ガラス基板１上、表示電極２群は、誘電体層３により覆われる。更に、誘電体層３は、放電保護等のための保護層４（高γ保護膜）により覆われる。誘電体としては低融点ガラスが用いられる。保護層４は、ＭｇＯ等を用いて蒸着方法で形成される。誘電体層３及び保護層４は、ＰＤＰ１０の表示領域（画面）に対応した全面に形成される。

　一方、第２構造体１２において、ガラス基板２１上に、複数のアドレス電極２２が、ＤＸ方向とは交差するＤＹ方向に伸びて形成される。これらアドレス電極２２は、例えば誘電体層２３により覆われる。誘電体層２３上には、放電空間３０を表示セル構成に応じて区画する隔壁２４が形成される。隔壁２４は、例えばＤＹ方向に伸びるストライプ状に形成される。あるいはＤＹ方向かつＤＸ方向の隔壁部を持つボックス状なども可能である。放電空間３０における隔壁２４間の領域には、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色の発光用の３種類の蛍光体２５が列毎に色分けして形成される。表示電極２の対とアドレス電極２２との交差部分に対応して表示セルが構成される。

　上記の他にも、駆動方式などに応じて詳細な構造が各種可能である。例えば、前面基板構造体１１側に表示電極２対とアドレス電極２２との３電極を備える構造なども可能である。

　＜ＰＤＰ製造方法＞
　図２において、本実施の形態のＰＤＰ１０の製造方法のフローを示している（Ｓは工程を示す）。前面基板構造体１１の作製の工程Ｓ１０、背面基板構造体１２の作製の工程（Ｓ２０）、パネルの組み立てから完成までの工程Ｓ３１～Ｓ３６を有する。

　まず、前面基板構造体１１の作製の工程Ｓ１０において、Ｓ１１で、ガラス基板１をガラス材料の切断等により形成する。Ｓ１２で、ガラス基板１上に、表示電極２（２Ｘ，２Ｙ）群を、スクリーン印刷法や、フォトリソ＋エッチング法などを用いて形成する。Ｓ１３で、ガラス基板１上、表示電極２群を被覆するように誘電体層３を形成する。誘電体層３は、例えば、誘電体ペーストをスクリーン印刷法などにより塗布し焼成することにより形成される。

　Ｓ１４（工程ａ、図３）で、誘電体層３上に、保護層（高γ保護膜）４を、例えば蒸着方法（例えば電子ビーム蒸着方法）、あるいはスパッタ方法や塗布方法などにより形成する。

　Ｓ１５（工程ｂ、図４）で、保護層４上に、金属によるキャップ層５を成膜する。

　なお、Ｓ１４，Ｓ１５等の工程は、大気に露出しない真空環境での製造工程である。

　一方、Ｓ２０では、背面基板構造体１２を、公知技術を用いて例えば以下のように作製する。ガラス基板２１、アドレス電極２２、誘電体層２３等は、前面側同様に作製できる。隔壁２４は、例えば、低融点ガラスペースト等の材料による層を形成し、これをサンドブラスト等の方法により、パターニングし、焼成することで形成する。蛍光体２５は、例えば、各色の蛍光体２５毎に、隔壁２５間の領域に、蛍光体ペーストを、スクリーン印刷法、ディスペンサ等の方法により塗布し、焼成することで形成する。

　次に、Ｓ３１で、上記作製した前面基板構造体１１と背面基板構造体１２とを対向して組み合わせ、パネル（ＰＤＰ１０）を組み立てる。即ち、前面基板構造体１１と背面基板構造体１２との間、外周部を封着材（低融点ガラスフリット材料など）により貼り合わせて熱処理により封着する。パネルの封着の温度は、例えば３５０～６００℃である。

　Ｓ３２で、パネルの内部空間に対し、外部のガス系の装置と接続される通排気管を通じて、真空排気し、昇温脱ガス処理を行い、放電ガスを封入し、管を封じ切る。これらにより、放電空間３０が構成される。

　また、Ｓ３２内のＳ３３（工程ｃ、図５）において、上記放電ガス封入の前、または途中において、金属によるキャップ層５を、酸素導入及び高温処理により、酸化させる。これにより、キャップ層５は、金属酸化膜５ｂの状態となる。

　Ｓ３４で、エージング工程として、パネルの電極（２Ｘ，２Ｙ，２２）への所定の電圧の印加を所定時間行うことにより、放電空間３０での放電（エージング放電）を発生させることで、パネル（放電空間３０）の特性を安定化させる。例えば放電空間３０に露出する保護層４や蛍光体２５などを含むセル状態が安定化される。

　また、Ｓ３４内のＳ３５（工程ｄ、図６）において、上記エージング放電を利用して、金属酸化膜５ｂの一部を除去する。これにより、保護層４の一部の表面、及び金属酸化膜５ｂの残存部が、放電空間３０に露出する状態となる。

　Ｓ３６では、作製されたパネルに対し点灯試験、特性確認等を行うことで、製品として完成させる。なお、製造方法の詳細に応じて、例えば外周部の封着（Ｓ３１）と排気及びガス封入（Ｓ３２）とをプロセス制御により同時並行して行う形態なども可能である。

　＜（ａ）高γ保護膜成膜工程＞
　図３において、（ａ）の高γ保護膜成膜工程（Ｓ１４）における、高γ保護膜４の成膜状態を示している。真空製造時、前面基板構造体１１におけるセル部分の断面（ＤＹ－ＤＺ）及び放電空間３０に露出する側の表面の構成を示している。

　ガラス基板１上に形成される表示電極２（２Ｘ，２Ｙ）は、例えば透明電極２ａとバス電極２ｂとから構成される（図７）。透明電極２ａは、例えばＩＴＯ等による、幅が広く、光透過性の電極であり、隣接する対により、放電ギャップを形成する。バス電極２ｂは、例えばＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒの三層構造による、幅が狭く、電極抵抗が低い電極である。

　誘電体層３としては、例えば、低融点ガラスによる層が、所定の厚さで形成される。

　誘電体層３上に、保護層４として、化学的に活性な高γ保護膜４が成膜される。この層は、真空槽での蒸着方法などにより、所定の厚さ（例えば数百ｎｍ）で形成される。保護層４は、ＰＤＰ１０を構成する部材のうち、最も高γである性質を持つ層であり、放電空間３０に近い位置、本例では放電空間３０に露出する面に対し形成される。保護層４の上に他の物質が配置される場合においても、当該保護層４が放電空間３０に近い位置であれば、放電保護、２次電子供給などの機能を果たす。

　保護層４の材料は、高γ層とするために、アルカリ土類金属系（Ｍｇを含む）の酸化物である、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯのうちの１種類、もしくはそれらの２種類以上の混合物（例えば共晶である（Ｓｒ，Ｃａ）Ｏなど）を用いる。特に、ＭｇＯよりも低電圧駆動化の効果が高い材料として、ＳｒＯ，ＣａＯ，それらの混合物などを用いることが有効である。

　＜（ｂ）金属成膜工程＞
　図４において、（ｂ）の金属成膜工程（Ｓ１５）における、金属によるキャップ層５の成膜状態を示している。

　保護層４の上に、Ａｌ，Ｍｇ等によるキャップ層５が、所定の厚さ（１００～１０００Å程度）で形成される。キャップ層５は、大気中でも安定な性質を持ち、保護層４を大気（二酸化炭素や水などを含む）などへの露出に対して保護して反応を阻止、抑制し、特性を確保する。

　キャップ層５を構成するＡｌ，Ｍｇ等の金属の融点は１０００℃以下であり、特に、封着の温度よりも小さい。

　キャップ層５の形成方法としては、例えば、蒸着方法またはスパッタ方法などを用いることができる。あるいは、印刷方法や塗布方法などを用いることができる。

　図１０には、補足として、保護層４の柱状構造の表面上を金属（キャップ層５）により被覆した場合の断面を模式的に示している。例えばＭｇＯ膜による柱状構造の柱の間に隙間（例えば数ｎｍ程度）が存在する。この隙間を、融点が低い溶融状態の金属（キャップ層５）により効率よく充填することができるので、被覆性が高く、即ちバリア性が高くなる。

　＜（ｃ）金属酸化工程＞
　図５において、（ｃ）の金属酸化工程（Ｓ３３）における、キャップ層５の酸化状態を示している。

　前記Ｓ３３において、放電ガス封入の前などにおいて、金属によるキャップ層５を、酸素導入及び高温処理により、酸化させる。これにより、キャップ層５は、金属酸化膜５ｂの状態となる。

　なお、基本として、金属酸化工程（Ｓ３３、工程ｃ）は、封着工程（Ｓ３１）よりも後に設ける。二酸化炭素や水との反応を避けるためである。ただし、応用としては、封着工程（Ｓ３１）と同時に高温で金属酸化工程（Ｓ３３）を行う形態としてもよい。高温で処理することで、二酸化炭素や水との反応を抑止できるためである。

　＜（ｄ）一部除去工程＞
　図６において、（ｄ）の金属酸化膜５ｂの一部除去工程（Ｓ３５）における、金属酸化膜５ｂの一部除去後の状態（金属酸化膜５ｃ）を示している。

　前記Ｓ３５において、エージング放電の利用により、金属酸化膜５ｂの一部が除去される（金属酸化膜５ｃの状態となる）。本除去工程では、例えば、表示電極２（２Ｘ，２Ｙ）の対に交流電圧を印加して、放電空間３０での放電を発生させる。この放電により、金属酸化膜５ｂの表面をスパッタエッチング（プラズマエッチング）する。

　これにより、表示電極２（２Ｘ，２Ｙ）対の間での放電の発生位置に対応した金属酸化膜５ｂの部分が除去され、それに対応する箇所である保護層４の一部の表面が露出部４ａとなる。

　なお、当該除去工程Ｓ３５をエージング工程Ｓ３４とは別に設ける形態としてもよい。

　図７において、上記（ｄ）の除去工程に係わり、セルの平面構成例における一部除去（露出）箇所の例を示している。この例では、表示電極２（２Ｘ，２Ｙ）の透明電極２ａの対の位置に対応して、保護層４が露出される箇所（露出部４ａ）が形成されている。Ｇは透明電極２ａの対による放電ギャップである。

　以上のようにして作製された例えば実施の形態１のＰＤＰ１０では、キャップ層５のバリア性により高γ保護膜４の特性が確保され、また、従来のパネルにおけるＭｇＯ単体による保護層を有する場合と比較して、放電電圧（高γ保護膜４を介した放電のために印加する電圧）が低下、即ち低電圧駆動化が実現される。

　また、例えば実施の形態２のＰＤＰ１０とした場合では、酸化されたキャップ層５（Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｏによる合金）による遮光膜の機能によりコントラストが向上される。

　＜変形例＞
　他の実施の形態（実施の形態１，２に対する変形例）として、前述したような金属のキャップ層５の表面上に、更に、放電安定化の機能（２次電子放出性）を持つ粉体（例えばＭｇＯ結晶粒子）を付着させる形態としてもよい。このＰＤＰ製造方法では、当該粉体を付着させる工程が、例えば、前記図２のフローのキャップ層５の成膜工程Ｓ１５の後に追加される。付着は、例えば、キャップ層５上に、放電安定化の粉体６を含有するスラリーやペースト等の材料を散布して乾燥させる方法などにより形成する。これにより、放電特性が更に向上される（図９）。

　また、キャップ層５として金属を用いた場合は（ｃ）の酸化工程が必要であるが、当該キャップ層５としてＳｉのような半導体を用いる形態としてもよい。この場合、酸化工程を除くことができる。

　以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

　本発明は、プラズマディスプレイ装置や液晶バックライトデバイスなどに利用できる。

Claims (14)

1. 　交流駆動型で放電空間及び保護膜を備えるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
   　前記プラズマディスプレイパネルを構成する前面基板構造体における前記放電空間に近い位置に、前記プラズマディスプレイパネルを構成する部材のうち最も高γ層である前記保護膜を成膜する第１の工程と、
   　前記保護膜の前記放電空間側の表面を、金属の層により被覆する第２の工程と、を有すること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
2. 　請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
   　前記金属の層を酸化させる第３の工程を有すること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
3. 　請求項２記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
   　前記第３の工程により酸化された金属の層を一部除去して前記保護膜の一部を前記放電空間に露出させる第４の工程を有すること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
   　前記第２の工程の前記金属は、融点が１０００℃以下の金属であること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
5. 　請求項４記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
   　前記第２の工程の前記金属は、ＡｌまたはＭｇ、あるいはそれらの合金であること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
6. 　請求項１～３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
   　前記第１の工程の前記保護膜は、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯのうちいずれか１つ、あるいはそれらの共晶を用いて形成されること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
7. 　請求項２記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
   　前記第３の工程により酸化された金属の層が、遮光性を持つフィルタとして機能すること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
8. 　請求項７記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
   　前記第２の工程では、前記金属として、Ｃｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｎのうち少なくとも１つを含有する金属あるいはそれらの合金を用いて、前記保護膜を被覆すること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
9. 　請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
   　前記第２の工程では、前記金属の層を蒸着方法により形成すること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
10. 　請求項２記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
    　前記第３の工程は、前記プラズマディスプレイパネルの封着工程よりも後で、前記放電空間への放電ガスの封入工程よりも前または途中に、真空状態で、酸素導入及び高温処理により行うこと、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
11. 　請求項３記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
    　前記第４の工程は、前記プラズマディスプレイパネルのエージング工程で行うこと、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
12. 　請求項１～３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
    　前記金属の層の表面上に、前記放電空間に露出して放電安定化のための粉体を付着させる工程を有すること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
13. 　交流駆動型で放電空間及び保護膜を備えるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
    　前記プラズマディスプレイパネルを構成する前面基板構造体における前記放電空間に近い位置に、前記プラズマディスプレイパネルを構成する部材のうち最も高γ層である前記保護膜を成膜する第１の工程と、
    　前記保護膜の前記放電空間側の表面を、半導体の層により被覆する第２の工程と、を有すること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
14. 　請求項１３記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
    　前記半導体はＳｉ（シリコン）であること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。

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